CN114857915A - 一种基于能源回收技术应用的烘干装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于能源回收技术应用的烘干装置，包括箱体，换热器、热回收器，换热器、热回收器设置在箱体内，吸收干燥物品的水分的湿空气，首先经过热回收器吸热、除湿后，再流过换热器，进一步深度除湿、升温，换热器按照气流方向，顺序设置，根据干燥物品的加工要求，逐级提供冷量，降温、除湿，再交叉流过热回收器，吸收热回收器释放热量，并流过后续提供热量的换热器，继续逐级升温，吸收外界能量，并最终调节到适合温湿度，流过干燥物品表面，烘干;采用本方案，通过热回收器吸收湿空气热量后，在根据干燥物品加工工艺要求，逐级调节干燥物品烘干所需要的温湿度参数，并回收外界能源，用于烘干，在提高烘干质量前提下，实现节能目的。

Description

一种基于能源回收技术应用的烘干装置

技术领域

本发明涉及能源回收及空调技术领域，具体涉及到一种基于能源回收技术应用的烘干装置。

背景技术

空气源热泵烘干，利用制冷系统在运行中，所产生的冷凝热，加热低湿的干空气用于产品烘干，由于空气源热泵烘干，相对于其它传统的烘干，具有明显节能效果，广泛应用于农产品烘干，以及工业烘干等领域。

但目前常用空气源热泵烘干在使用中，不同种类干燥物品进行烘干时，所需要的空气的温湿度参数要求不相同，因此需要有经验的操作者根据不同要求的工艺参数，对烘干机组进行调节，不但大大影响到烘干的效率，而且也影响到烘干的质量，并且在烘干过程中，也会存在一定能量的损耗，比如会根据工艺要求，排出部分高湿的热空气，造成热量损失等缺陷，存在进一步节约节能的需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明通过空气的封闭循环，热回收器吸收湿空气热量后，在根据干燥物品加工要求，逐级调节干燥物品烘干所需要合适的干燥空气的温湿度参数，用于烘干，能在提高烘干物品烘干质量前提下，实现节能目的。

为达到上述目的，本发明提供一种基于能源回收技术应用的烘干装置，包括箱体，换热器和热回收器，所述换热器和热回收器设置在箱体内，吸收干燥物品水分的湿空气，首先经过所述热回收器，吸热、除湿后，再流过所述换热器，进一步深度除湿、升温，所述换热器按照气流方向，顺序设置，根据干燥物品的加工要求，逐级提供冷量，降温和除湿，再交叉流过所述热回收器，吸收所述热回收器释放热量，并流过后续提供热量的所述换热器，继续逐级升温，吸收外界能量，最终调节到不同种类干燥物品，所需要的适合温湿度后，流过干燥物品表面，用于烘干。

进一步地，还设置预冷换热器，所述预冷换热器设置在进入热回收器前部，换热管中流动载冷剂的所述预冷换热器，用于处理吸收干燥物品水分的湿空气，初步降低湿空气的温湿度。

设置预冷换热器，利用外界载冷剂的冷量，初步降低湿空气温湿度，从而达到节约能源的效果。

进一步地，所述载冷剂为水，流入所述换热器温度≤30℃。

上述水温设置，能达到在提高节约能源基础上，较大幅度湿空气温湿度的效果。

进一步地，进入干燥物品的出风位置处，还设置余热回收换热器，所述余热回收换热器中流动的载热剂，吸收外界余热热量后，通过所述余热回收换热器释放，加热流过的干燥空气。

设置余热回收器，通过对湿空气余热热量的回收，提高干燥空气温度，从而达到在回收能源基础上，提高烘干效率的效果。

进一步地，所述载热剂为水，流入所述余热回收换热器温度≥90℃。

上述温度设置，能再进一步提高外界余热热量回收基础上，实现烘干效率的有效提升效果。

进一步地，外界余热为空压机冷却水热量、锅炉余热、太阳能热量或者地热热量。

通过回收上述外界余热热量方式，能达到节约能源的效果。

进一步地，还设置制冷系统，所述制冷系统包括压缩机和节流装置，所述压缩机压缩的高温高压气体制冷剂，流入作为冷凝器使用的所述换热器中冷凝，释放热量给除去水分的干空气后，经过所述节流装置节流，流入作为蒸发器使用的所述换热器，蒸发 ，吸收湿空气热量，除去湿空气中水分，降低湿空气温度后，变为低压低温的气体制冷剂，流入所述压缩机，循环压缩制冷。

利用制冷系统所提供的冷量，降低湿空气温度，对湿空气进行深度降温、除湿，能达到大幅度降低湿空气中含水量，从而达到持续、快速地将湿空气处理为干空气，以保证烘干时，所需要干空气的效果。

进一步地，所述制冷系统，内置于所述箱体，且独立多级设置，可逐级对湿空气进行除湿，以及温度调节。

多级设置的制冷系统，可根据不同种类烘干物品，烘干所需要的温湿度参数，通过多级制冷系统的组合使用，进行精确调节，从而在满足烘干质量基础上，达到提高烘干效率的效果。

进一步地，所述换热器为翅片式结构。

翅片式结构，能达到结构简单，便于安装，且便于维护的效果。

进一步地，可通过无线网络，远程操控。

过无线远程实时监控烘干加工过程，能达到实时远程控制烘干质量，从而减低废品率的效果。

采用本技术方案，通过空气的封闭循环，热回收器吸收湿空气热量后，在根据干燥物品加工要求，逐级调节干燥物品烘干所需要合适的干燥空气的温湿度参数，用于烘干，能至少达到：

1、 在提高烘干物品烘干质量前提下，通过能量回收，实现节能效果；

2、 空气在密闭装置里处理，循环处理使用，可降低泄露，所导致的外界环境污

染效果。

附图说明

图1为本发明主视工作原理图。

图2图1为本发明俯视工作原理图。

图中，1-箱体、11-进风口、12-出风口、13-压缩机仓、131-第1压缩机、132-第2压缩机、2-第1蒸发换热器、21-第1节流装置、3-第2蒸发换热器、31-第2节流装置、4-热回收器、41-A面、42-B面、43-C面、44-D面、5-第1预冷换热器、6-第2预冷换热器、7-余热回收换热器、8-第2冷凝换热器、9-第1冷凝换热器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本申请的技术方案进行详细的介绍说明。

如图1、图2所示，本发明提供一种基于能源回收技术应用的烘干装置，包括箱体1，换热器、热回收器4；换热器、热回收器4，均设置在箱体1内，吸收干燥物品水分的湿空气，在外界风机驱动下，通过进风口11，强制进入箱体1内。

其中，换热器包括第1蒸发换热器2、第2蒸发换热器3、第1预冷换热器5、第2预冷换热器6、余热回收换热器7、第2冷凝换热器8、第1冷凝换热器9。

上述换热器摆放位置，按照空气流动方向，分别为：

第1预冷换热器5和第2预冷换热器6，设置在热回收器4的B面42前部，靠近进风口11位置处，前后顺序排列。

余热回收换热器7，设置在热回收器4的C面43，靠近出风口12之间位置处。

第1蒸发换热器2和第1冷凝换热器9成对设置，作为第1制冷系统的蒸发和冷凝器使用；第2蒸发换热器3和第2冷凝换热器8，也成对设置，作为第2制冷系统的蒸发和冷凝器使用。

第2冷凝换热器8、第1冷凝换热器9，则设置在热回收器4的 C面43前部，靠近余热回收换热器7之间位置处，前后顺序设置。

而第1蒸发换热器2、第2蒸发换热器3，设置在连通热回收器4的A面43和热回收器4的D面44之间密封通道位置处。

通过进风口11，强制进入箱体1内的湿空气，顺序流过第2预冷换热器6、第1预冷换热器5后，吸收外界冷量降低温度，初步降温除湿后，首先经过热回收器7的B面42，交叉进入热回收器4芯体中，被热回收器4吸热、降温除湿后，流出热回收器4的D面44，在通道处，分别流过第2蒸发换热器3、第1蒸发换热器2，利用制冷剂在蒸发换热中蒸发，分级降低湿空气温湿度后，对湿空气深度除湿，去除湿空气中水分后，变为低温干空气，通过热回收器4的A面41，交叉流入热回收器4芯体中，吸收热回收器7吸收的热量，温度升高，最终流出热回收器4的C面43，循序进入第1冷凝换热器9、第2冷凝换热器8，通过对应的冷凝器，将高温高压的气态制冷剂冷凝所释放的热量，再逐级升高干空气的温度，最终流过余热回收换热器7，继续吸收外界能量，并最终调节不同种类的干燥物品，所需要的适合温湿度后，流过干燥物品表面，用于烘干。

为实现利用外界载冷剂的冷量，初步降低湿空气温湿度，从而实现节约能源的目的，优选地，在第1预冷换热器5、第2预冷换热器6的换热管中流动载冷剂用于处理吸收干燥物品水分的湿空气，初步降低湿空气的温湿度。

同时，为较大幅度除去湿空气温湿度，优选地，载冷剂为水，流入第1预冷换热器5、第2预冷换热器6进口水温度≤30℃。

本实施例设置2个预冷换热器，也可以根据实际需求，设置更多预冷换热器，以实现更好对湿空气进行初步预除湿，最终提高后续深度除湿效果。

可以采取多种方式，保证水温≤30℃，比如可以采取冷却塔，冷却水方式获得，或者采用地下水、江河湖泊水等方式获得。

为实现对吸收干燥物品水分的湿空气热量的回收，实现在回收能源基础上，提高烘干效率的目的，优选地，在进入干燥物品的出风位置处，设置余热回收换热器7，余热回收换热器7中流动的载热剂，吸收外界余热热量后，通过余热回收换热器7释放，加热流过的干燥空气。

余热回收换热器7换热管中流动的载热剂为水，进入余热回收换热器7换热管的水温度≥90℃，90℃以上水温的设置，能再进一步提高外界余热热量回收基础上，实现烘干效率的有效提升目的。

而提供90℃以上水温的外界热源，优选空压机冷却水热量、锅炉余热、太阳能热量，或者地热热量。

太阳能热量，指太阳能热水的热量，或者太能发电后，通过发电的电力提供给电加热器使用，用于加热水的能量。

上述热源的选择，能有效节约能源，且环保，当然，也可以采取其它合适的外界余热热源，保证90℃以上进水水温。

上述采取水作为载冷剂和载热剂外，为提供更低温度的载冷剂，也可以采用盐水，如乙二醇水溶液等载冷剂，同理，为使得载热剂能在更高温度下使用，防止水的气化，也可以采取其它物质，如导热油等，替代本实施例的载热剂水。

为继续对初步去除水分的湿空气，进行持续、快速的深度除湿，以保证以保证烘干时，所需要干空气，即干燥空气，优选地，还设置制冷系统，本实施例的制冷系统，为2级设置，分别为第1制冷系统，和第2制冷系统。

第1制冷系统，包括第1压缩机131，第1节流装置21，第1压缩机131，压缩的高温高压气体制冷剂，流入第1冷凝换热器9换热管中，冷凝，释放热量给流过第1冷凝换热器9外表面，除去水分的干空气，加热干空气，冷凝的制冷剂，变为液体，经过第1节流装置21节流后，最终流入第1蒸发换热器2换热管中，蒸发 ，吸收流过第1蒸发换热器2外表面的湿空气热量，除去湿空气中水分，降低湿空气温度后，变为低压低温的气体制冷剂，进入第1压缩机131，循环压缩制冷。

第2制冷系统，包括第2压缩机132，第2节流装置31，第2压缩机132，压缩的高温高压气体制冷剂，流入第2冷凝换热器8换热管中，冷凝，释放热量给流过第8冷凝换热器8外表面，除去水分的干空气，加热干空气，冷凝的制冷剂，变为液体，经过第2节流装置31节流后，最终流入第2蒸发换热器3换热管中，蒸发 ，吸收流过第2蒸发换热器3外表面的湿空气热量，除去湿空气中水分，降低湿空气温度后，变为低压低温的气体制冷剂，进入第2压缩机132，循环压缩制冷。

其中，箱体1中，还设置压缩机仓13，用于放置第1压缩机131、第2压缩机132，以及配套压缩机零部件，比如储液器，气分等零部件。

上述2级制冷系统设置，可实现对不同种类烘干物品所需要温湿度参数，较为精确调整，实际使用时，也可以设置更多级的制冷系统，对湿空气的温湿度，进行逐级精确调节。

比如可设置3级、4级，或者更多级制冷系统，每级制冷系统，单独控制运行，可以将所需要最终的温湿度参数，根据需要处理的湿空气的温湿度参数，对应划分不同调解级数，如干球温度40℃，相对湿度80%的湿空气，如果最终需要烘干参数为干球温度40℃，相对湿度5%以下的干空气，则可将空气的干球温度分三段：15℃、10℃、5℃，相对湿度分三段：60%、30%、5%，调节至所需要低温干空气状态后，又通过冷凝加热，最终调节至干球温度40℃，相对湿度5%以下的干空气，用于烘干，对应采取3级制冷系统调节，这样，通过分级调节方式，更容易达到烘干所需要的参数，如果有些种类烘干物品，需要的烘干温湿度参数，要求不高，也可以根据实际情况，随机开停其中部分制冷系统，比如上述3级控制，可变为2级，甚至1级控制，在满足烘干质量的基础上，节约能源。

同时，为更进一步精确调节所需要的温湿度参数，部分制冷系统，可设置为变频设置，用于同步精准调节。

制冷系统，可以根据使用需要，全部选用定频，或者全部选用变频，或者部分定频+部分变频方式，综合选用，以提高烘干效率，达到节约能源。

为实现换热器结构简单，便于安装，且便于维护的目的，优选地，上述换热器，为翅片式结构。

为实现实时远程控制烘干质量，从而减低废品率的目的，优选地，可通过无线网络，远程操控。

除无线操控外，还可通过有线方式，或者通过后台大数据管理中心进行操作，这里不再一一列举。

本实施例中，湿空气均在密闭箱体1中，被循环处理，最终用于烘干，因此不会出现对外泄露，所导致的环境污染。

此外，所吸收的外界能量，除本实施例中的外界热源，提供的热能用于空气升温，以及低温水用于空气降温和除湿外，还包括其它合适的，用于空气升温，或者空气降温和除湿的能量。

以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于能源回收技术应用的烘干装置，包括箱体，换热器和热回收器，所述换热器和热回收器设置在箱体内，吸收干燥物品水分的湿空气，首先经过所述热回收器，吸热、除湿后，再流过所述换热器，进一步深度除湿、升温，其特征在于，所述换热器按照气流方向，顺序设置，根据干燥物品的加工要求，逐级提供冷量，降温和除湿，再交叉流过所述热回收器，吸收所述热回收器释放热量，并流过后续提供热量的所述换热器，继续逐级升温，吸收外界能量，最终调节到不同种类干燥物品，所需要的适合温湿度后，流过干燥物品表面，用于烘干。

2.根据权利要求1所述的基于能源回收技术应用的烘干装置，其特征在于，还设置预冷换热器，所述预冷换热器设置在进入热回收器前部，换热管中流动载冷剂的所述预冷换热器，用于处理吸收干燥物品水分的湿空气，初步降低湿空气的温湿度。

3.根据权利要求2所述的基于能源回收技术应用的烘干装置，其特征在于，所述载冷剂为水，流入所述换热器温度≤30℃。

4.根据权利要求1所述的基于能源回收技术应用的烘干装置，其特征在于，在进入干燥物品的出风位置处，还设置余热回收换热器，所述余热回收换热器中流动的载热剂，吸收外界余热热量后，通过所述余热回收换热器释放，加热流过的干燥空气。

5.根据权利要求4所述的基于能源回收技术应用的烘干装置，其特征在于，所述载热剂为水，流入所述余热回收换热器温度≥90℃。

6.根据权利要求5所述的基于能源回收技术应用的烘干装置，其特征在于，外界余热为空压机冷却水热量、锅炉余热、太阳能热量或者地热热量。

7.根据权利要求1所述的基于能源回收技术应用的烘干装置，其特征在于，还设置制冷系统，所述制冷系统包括压缩机和节流装置，所述压缩机压缩的高温高压气体制冷剂，流入作为冷凝器使用的所述换热器中冷凝，释放热量给除去水分的干空气后，经过所述节流装置节流，流入作为蒸发器使用的所述换热器，蒸发 ，吸收湿空气热量，除去湿空气中水分，降低湿空气温度后，变为低压低温的气体制冷剂，流入所述压缩机，循环压缩制冷。

8.如权利要求7所述的的基于能源回收技术应用的烘干装置，其特征在于，所述制冷系统，内置于所述箱体，且独立多级设置，可逐级对湿空气进行除湿，以及温度调节。

9.如权利要求1～8任意一项所述的基于能源回收技术应用的烘干装置，其特征在于，所述换热器为翅片式结构。

10.如权利要求9所述的基于能源回收技术应用的烘干装置，其特征在于，可通过无线网络，远程操控。

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